В 1966 г. в ОКБ были переданы материалы осуществлявшегося с апреля 1965 г. в ОКБ завода №134 (ныне – ГосМКБ «Вымпел») рабочего проектирования более совершенной ракеты «воздух-земля» Х-23, управляемой летчиком при помощи радиокоманд и использующей для наведения самолетную аппаратуру «Дельта». Государственные испытания Х-23 завершились осенью 1973 г., а в начале 1974-го ракета была принята на вооружение самолетов типа МиГ-23, МиГ-27, Су-17, Су-24. С 1974 по 1976 гг. в ОКБ проводилась модернизация ракеты (Х-23М) под более совершенную аппаратуру наведения «Дельта-Р2М».
А еще в декабре 1970 г. Военнопромышленная комиссия при Правительстве СССР приняла решение поручить ОКБ «Звезда» создание на базе Х-23 новой ракеты Х-25 – с полуактивной лазерной головкой самонаведения (ГСН). Ее применение должно было обеспечиваться при подсвете наземной цели лазерным лучом станции «Прожектор-1» в подвесном контейнере (позже были созданы более совершенные и специализированные по носителям станции подсвета «Клён- ПС», «Клён-ПМ», «Клён-54», «Кайра», «Кайра-24»). Ракета Х-25 серийно производилась с 1975 по 1983 гг.
В 1972 г. в ОКБ начались работы по созданию на базе Х-25 тактической противорадиолокационной ракеты Х-27 для оснащения самолетов фронтовой авиации и предназначенной для борьбы с РЛС ПВО противника. В ракете использовались сменные ГСН для наведения на РЛС, отличающиеся радиотехническими характеристиками. Постановлением правительства от 2 сентября 1980 г. ракета Х-27ПС была принята на вооружение самолетов ВВС СССР.
2 ноября 1976 г. приказом министра авиационной промышленности №459 было образовано Калининградское производственно-конструкторское объединение «Стрела», в которое вошли КМЗ, ОКБ «Звезда», Костромской механический и Бендерский машиностроительный заводы.
Создание ракеты Х-27ПС с пассивной радиолокационной головкой самонаведения явилось значительным шагом в развитии тактического управляемого ракетного оружия для фронтовой авиации. На основе опыта работы над ракетами Х-23, Х-25 и Х-27, которые имели значительное число общих узлов и подсистем, в ОКБ «Звезда» в 1978 г. родилась концепция построения модульного ряда многоцелевых ракет «воздух-поверхность» Х-25М. Пассивные радиолокационные ГСН для противорадиолокационной модификации Х-25МП были заимствованы от Х-27ПС, вариант Х-25МЛ оснащался лазерной головкой самонаведения от Х-25, а Х-25МР – системой радиокомандного наведения на базе аппаратуры «Дельта-РМ1» от Х-23М. Пройдя испытания на МиГ-27, ракеты Х-25М в модификациях Х-25МП, Х-25МЛ и Х-25МР в 1981 г. были приняты на вооружение. За заслуги в создании отечественных авиационных ракет класса «воздух-поверхность» 16 сентября 1981 г. КПО «Стрела» было награждено орденом Трудового Красного Знамени.
Другим важнейшим направлением работы предприятия с середины 70-х гг. стало создание семейства скоростных ракет Х-31. Предварительная проработка такой ракеты началась еще в 1972 г., а официально создание новой УР в противорадиолокационном варианте Х-31П было поручено ОКБ «Звезда» решением ВПК при Совмине СССР от 7 апреля 1975 г. В конструкции ракеты использован специально созданный для нее принципиально новый тип комбинированной двигательной установки, в котором ПВРД на жидком топливе был интегрирован с твердотопливным стартовым ускорителем. Расчеты показывали, что высокая сверхзвуковая скорость обеспечивала уничтожение зенитного комплекса типа «Хок» раньше, чем выпущенная им зенитная ракета поразит самолет-носитель. Государственные летные испытания Х-31П проводились в 1986-1987 гг., после чего ракета была принята на вооружение и рекомендована для серийного производства.
Решением ВПК от 11 января 1978 г. ОКБ «Звезда» было поручено создать на основе Х-31П сверхзвуковую противокорабельную ракету Х-31А, предназначенную для поражения надводных кораблей водоизмещением до 4500 тонн. Государственные испытания Х-31А были завершены в 1989 г.